JPH09100893A - Rotation type actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ステッピングモ
ーター等からなる回転式アクチュエータのアクチュエー
タとしての回転子の回転力つまり回転トルクを出力軸で
あるリードスクリューと呼ばれるねじ機構によって直線
方向の推力に変化してリードスクリュー軸を介して出力
する回転式アクチュエータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention changes a rotational force, that is, a rotational torque of a rotor as an actuator of a rotary actuator including a stepping motor into a linear thrust force by a screw mechanism called an output shaft called a lead screw. The present invention relates to a rotary actuator that outputs via a lead screw shaft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ステッピングモーター等からなる
回転式アクチュエータのアクチュエータとしての回転子
の回転トルクをねじ機構によって直線方向の推力に変化
してリードスクリュー軸を介して出力する回転式アクチ
ュエータは、種々の開閉弁の駆動手段やフロッピーデイ
スクドライブ装置のヘッド駆動手段等に広く使用されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, there are various rotary actuators that change the rotational torque of a rotor as an actuator of a rotary actuator including a stepping motor into a linear thrust by a screw mechanism and output it through a lead screw shaft. It is widely used as a drive means for the open / close valve, a head drive means for a floppy disk drive device, and the like.
【０００３】ところで、図７に示すようにこの種の回転
式アクチュエータにおけるアクチュエータの回転トルク
を直線運動に変換するためのねじ機構に用いられている
雄ねじ１００および雌ねじ１０１のフランク角度α１、
α２は同一に設定されている。しかし、前記両ねじ１０
０および１０１のねじ山の形状は製造上の誤差等により
必ずしも同じにならずバラツキが生じてしまうため、こ
れら両ねじ１００および１０１のフランク角度にはわず
かな相違が生じる。このフランク角度の相違は通常の単
に締付け用あるいは固定用として用いられるねじ等にお
いては問題となることはないが、上述のような回転式ア
クチュエータに用いられるねじ機構においては、このフ
ランク角度の相違は図８（Ａ）に示すように両ねじ１０
０と１０１との接点径が例えば雄ねじ１００の山側、あ
るいは同図（Ｂ）に示すように谷側に移動して変動すこ
とになり、その結果アクチュエータの回転力をリードス
クリューの直線方向の推力に変換する伝達係数が変化す
ることになる。By the way, as shown in FIG. 7, the flank angle α1 of the male screw 100 and the female screw 101 used in the screw mechanism for converting the rotational torque of the actuator in this type of rotary actuator into a linear motion,
α2 is set to be the same. However, the both screws 10
Since the shapes of the threads of 0 and 101 are not always the same due to manufacturing errors and the like, variations occur, and thus the flank angles of these screws 100 and 101 are slightly different. This difference in flank angle does not pose a problem in a screw or the like which is usually used for simply tightening or fixing, but in the screw mechanism used in the rotary actuator as described above, the difference in flank angle is Both screws 10 as shown in FIG.
The contact diameter between 0 and 101 fluctuates, for example, by moving to the crest side of the male screw 100 or to the trough side as shown in FIG. 7B, and as a result, the rotational force of the actuator changes the thrust of the lead screw in the linear direction. The transfer coefficient to be converted into will change.
【０００４】すなわち、アクチュエータの回転力つまり
回転トルクＴｆとリードスクリュー軸つまの出力軸の推
力Ｐｆとの関係は、 Ｐｆ＝推力 Ｔｆ＝回転トルク（締付けトルク） ｋ＝ トルク係数 ｄ＝ ねじの呼び径 ｄ2 ＝接点径 θ ＝ねじ面の摩擦角 α ＝フランク角度 β ＝ねじのリード角 μ ＝ねじの摩擦係数 Ｌ ＝ねじのリード とすると、 Ｐｆ＝（１／ｋ・ｄ）×Ｔｆ……………………………（１） ｋ＝２ｄ／ｄ2 ×１／ｔａｎ（θ＋β）………………（２） ｔａｎθ＝μ／ｃｏｓα…………………………………（３） ｔａｎβ＝Ｌ／π・ｄ2 …………………………………（４） で表され、これら（１）ないし（４）式より回転トルク
Ｔｆは、 Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ （５） で表せる。ここでＫはつぎの式で表されるものである。That is, the relationship between the rotational force of the actuator, that is, the rotational torque Tf and the thrust force Pf of the output shaft of the lead screw shaft pin is as follows: Pf = thrust force Tf = rotation torque (tightening torque) k = torque coefficient d = nominal diameter of screw d 2 = contact diameter θ = screw surface friction angle α = flank angle β = screw lead angle μ = screw friction coefficient L = screw lead Pf = (1 / k · d) × Tf ……… …………………… (1) k = 2d / d 2 × 1 / tan (θ + β) ………… (2) tan θ = μ / cos α …………………………………… … (3) tan β = L / π · d 2 …………………………………… (4) From these equations (1) to (4), the rotational torque Tf is Pf = K・ It can be expressed as Tf (5). Here, K is represented by the following equation.
【０００５】 ２／ｄ2 （πｄ2 ｃｏｓα−Ｌμ／Ｌｃｏｓθ＋μπｄ2 ）Ｔｆ…（６） 上記（５）および（６）式から解るように雄ねじ１００
と雌ねじ１０１のフランク角度α１、α２が相違すると
本来設定されている両ねじ１００と１０１との所定の接
点径が雄ねじ１００の谷径側あるいは山径つまり外径
（呼び径）側（雌ねじ１０１においては雌ねじの山径側
あるいは谷径側）に移動し、前記接点径ｄ2 の値が変動
して伝達係数Ｋが変化することになる。その結果回転ト
ルクＴｆつまりアクチュエータの回転トルクが一定であ
ったとしても、推力Ｐｆつまりリードスクリュー軸の推
力は変動することになる。2 / d 2 (πd 2 cos α-Lμ / Lcos θ + μπd 2 ) Tf (6) As can be seen from the above formulas (5) and (6), the male screw 100
When the flank angles α1 and α2 of the female screw 101 are different from each other, the predetermined contact diameter between the two screws 100 and 101 originally set is the root diameter side or the mountain diameter of the male screw 100, that is, the outer diameter (nominal diameter) side (in the female screw 101). Moves to the crest diameter side or the trough diameter side of the female screw, and the value of the contact diameter d 2 fluctuates, and the transmission coefficient K changes. As a result, even if the rotation torque Tf, that is, the rotation torque of the actuator is constant, the thrust Pf, that is, the thrust of the lead screw shaft, varies.
【０００６】前記接点径ｄ2 の変化とこの接点径ｄ2 の
変化に応じて変化する推力の関係は（６）式から解るよ
うに、接点径ｄ2 が雄ねじ１００の谷側に移動して小さ
くなると伝達係数Ｋは大きくなり、逆に山側に移動して
大きくなると伝達係数Ｋは小さくなるものである。[0006] The change in contact diameter d 2 and the relationship of thrust which varies according to the change of the contact diameter d 2, as seen from (6), the contact diameter d 2 is moved to the valley side of the external thread 100 The transmission coefficient K increases as the transmission coefficient K decreases, and conversely, the transmission coefficient K decreases as it increases toward the mountain side.
【０００７】一般に、回転式アクチュエータのねじ機構
においては両ねじのフランク角度を同一に設定し、この
フランク角度によって定まる所定の接点径に応じて所定
の推力をリードスクリュー軸から得るようにアクチュエ
ータの回転トルクを設定しているものであるが、上述の
ように製造上の誤差等によりねじ機構を構成する両ねじ
１００および１０１のフランク角度に相違が生じると、
前記所定の回転トルクに設定したアクチュエータの回転
によってリードスクリュー軸に所定の推力が伝達されな
いことになる。つまり接点径ｄ2 が雄ねじ１００の谷側
に移動して小さくなると伝達係数Ｋは大きくなりリード
スクリュー軸の推力が大きくなり、逆に山側に移動して
大きくなると伝達係数Ｋは小さくなりリードスクリュー
軸の推力が小さくなることになる。Generally, in the screw mechanism of a rotary actuator, the flank angles of both screws are set to be the same, and the actuator is rotated so as to obtain a predetermined thrust force from the lead screw shaft in accordance with a predetermined contact diameter determined by the flank angles. Although the torque is set, if the flank angles of the screws 100 and 101 forming the screw mechanism are different from each other due to a manufacturing error or the like as described above,
Due to the rotation of the actuator set to the predetermined rotation torque, the predetermined thrust is not transmitted to the lead screw shaft. That is, when the contact diameter d 2 moves to the trough side of the male screw 100 and becomes smaller, the transmission coefficient K increases, and the thrust of the lead screw shaft increases. Conversely, when the contact diameter d 2 moves to the crest side and increases, the transmission coefficient K decreases and the lead screw shaft decreases. Will be less thrust.
【０００８】このことは製造上の誤差等により両ねじ１
００、１０１のフランク角度α１、α２に相違生じて、
例えば接点径ｄ2 が小さくなると所定の設定値を超えた
推力Ｐｆがリードスクリュー軸に伝達され、この推力オ
ーバーによる無駄な推力は騒音あるいは振動等の発生を
引き起こすことになりり、また、接点径ｄ2 が大きくな
ると所定の推力が得られなくなり推力不足により動作不
良等が生じることになる。This is due to a manufacturing error and the like.
The flank angles α1 and α2 of 00 and 101 are different,
For example, when the contact diameter d 2 becomes smaller, the thrust Pf that exceeds a predetermined set value is transmitted to the lead screw shaft, and the unnecessary thrust due to this excess thrust causes the generation of noise or vibration. If d 2 becomes large, a predetermined thrust cannot be obtained, and the thrust will be insufficient, resulting in malfunction.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
回転式アクチュエータにおいては、ねじ機構の雄ねじ１
００と雌ねじ１０１のフランク角度α１、α２が製造上
の誤差等により相違が生じ、その結果伝達係数に変動し
アクチュエータの回転トルクが一定であっても、リード
スクリュー軸に伝達される推力が変動してバラツキが生
じ、騒音あるいは振動の発生原因となり、また、推力不
足による動作不良の発生原因となる等の問題があった。As described above, in the conventional rotary actuator, the male screw 1 of the screw mechanism is used.
00 and the flank angles α1 and α2 of the female screw 101 are different due to manufacturing errors and the like, and as a result, the transmission coefficient fluctuates and the thrust transmitted to the lead screw shaft fluctuates even if the rotational torque of the actuator is constant. There is a problem in that variations occur, which causes noise or vibration, and causes a malfunction due to insufficient thrust.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、請求項１記載の発明は、アクチ
ュエータの回転力をねじ機構によって直線方向の推力に
変化して出力軸に伝達する回転式アクチュエータにおい
て、前記ねじ機構をそれぞれ異なるフランク角度を有す
る雄ねじと雌ねじとで構成し前記両ねじの接点径を定め
る接点位置を略一定にした回転式アクチュエータとした
ものであり、また、請求項２記載の発明は、上記請求項
１記載の発明における構成である前記ねじ機構の圧力側
の接点径を遊び側の接点径より小とするように前記両ね
じのフランク角度を異ならせた回転式アクチュエータと
したものであり、また、請求項３記載の発明は、前記請
求項１および請求項２記載の発明における前記ねじ機構
においてねじの谷径または外径の少なくとも一方の圧力
側フランクと遊び側フランクの形状を異ならせた回転式
アクチュエータとしたものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and the invention according to claim 1 changes the rotational force of the actuator into a linear thrust by a screw mechanism and transmits the thrust to the output shaft. In the rotary actuator, the screw mechanism comprises a male screw and a female screw each having a different flank angle, and the contact position that determines the contact diameter of the both screws is a substantially constant rotary actuator. The invention according to claim 2 is a rotation in which the flank angles of the both screws are made different so that the contact diameter on the pressure side of the screw mechanism having the configuration according to the invention of claim 1 is smaller than the contact diameter on the idle side. The invention described in claim 3 is a type actuator, and in the screw mechanism according to the invention described in claim 1 and claim 2, Or it is obtained by a rotary actuator having different at least one of the pressure flank and play side flank of the shape of the outer diameter.
【００１１】上記のように構成した請求項１記載の発明
は、ねじ機構の雄ねじと雌ねじのフランク角度を意図的
に異ならせて、接点位置を所定の方向に意図的に移動さ
せることにより、製造上の誤差等による接点径の変動を
少なくして伝達係数の変動を少なくすることがてき、し
たがってアクチュエータから伝達される出力軸の推力の
変動を少なくできるという作用を有するものでものであ
り、また、請求項２記載の記載の発明は、前記請求項１
記載の発明の作用に加えて、往復動方向の推力が異なる
場合における出力軸の往復方向の推力の差を小さくでき
るという作用を有するものである。According to the invention of claim 1 configured as described above, the flank angles of the male screw and the female screw of the screw mechanism are intentionally made different, and the contact position is intentionally moved in a predetermined direction. It is possible to reduce the fluctuation of the contact diameter due to the above error and the like to reduce the fluctuation of the transmission coefficient, and therefore, it is also possible to reduce the fluctuation of the thrust of the output shaft transmitted from the actuator. The invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In addition to the action of the invention described above, the present invention has the action of reducing the difference in the thrust force in the reciprocating direction of the output shaft when the thrust force in the reciprocating direction is different.
【００１２】また、請求項３記載の発明は、それぞれ請
求項１の発明および請求項２記載の発明の作用に加え
て、広範囲に亘り接点径を設定ができるという作用を有
するものである。Further, the invention of claim 3 has an effect that the contact diameter can be set over a wide range in addition to the effects of the invention of claim 1 and the invention of claim 2, respectively.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態を
図１ないし図６に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１４】まず、第一の実施の形態を図１ないし図３
を参照して説明する。図１は回転式アクチュエータとし
てのステッピングモーターを用いた場合示すものであ
り、同図はその断面図である。同図に示すようにステッ
ピングモーター１は、筐体１０、この筐体１０内に設け
られた固定子２０、前記筐体１０内に回転自在に配設さ
れたアクチュエータとしての回転子３０、この回転子３
０の回転力つまり回転トルクを直線方向つまり往復動方
向の推力として出力する出力軸としてのリードスクリュ
ー軸４０等から構成されている。First, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a case where a stepping motor as a rotary actuator is used, and FIG. 1 is a sectional view thereof. As shown in the figure, the stepping motor 1 includes a casing 10, a stator 20 provided in the casing 10, a rotor 30 as an actuator rotatably arranged in the casing 10, and a rotation of the rotor 30. Child 3
It is composed of a lead screw shaft 40 and the like as an output shaft that outputs a rotational force of 0, that is, a rotational torque, as a thrust force in a linear direction, that is, a reciprocating direction.
【００１５】そして、前記筐体１０は一端側を開口した
有底筒状に形成された筒状フレーム１１と、この筒状フ
レーム１１の前記開口に嵌合して取り付けられる蓋状フ
レーム１２とから構成されている。前記筒状フレーム１
１の底部には軸受収納部１１ａが設けられ、また、蓋状
フレーム１２にはその中心部に軸受取付孔１２ａが形成
され、この軸受取付孔１２ａには摺動軸受１３が圧入し
て取り付けられている。この摺動軸受１３の中心部には
断面Ｄ字状の軸孔１３ａが形成され、前記リードスクリ
ュー軸４０が回転方向への回動を規制されて軸方向に移
動可能に挿通されるようになっている。また、蓋状フレ
ーム１２には前記軸孔１３ａと同一軸心を有する環状の
軸受収納部１２ｂが形成されている。The casing 10 is composed of a cylindrical frame 11 having a bottomed cylindrical shape with one end opened, and a lid-shaped frame 12 fitted and attached to the opening of the cylindrical frame 11. It is configured. The tubular frame 1
1, a bearing housing portion 11a is provided at the bottom portion, a bearing mounting hole 12a is formed in the central portion of the lid-shaped frame 12, and a sliding bearing 13 is press-fitted and mounted in the bearing mounting hole 12a. ing. A shaft hole 13a having a D-shaped cross section is formed in the center of the sliding bearing 13, and the lead screw shaft 40 is restricted from rotating in the rotational direction and is inserted so as to be movable in the axial direction. ing. Further, the lid-shaped frame 12 is formed with an annular bearing accommodating portion 12b having the same axis as the shaft hole 13a.
【００１６】そして、前記固定子２０は中央部に環状壁
によって形成された回転子３０が回転自在に位置する環
状空間２１ａ、２２ａが形成されたヨーク２１と２２
と、これら各ヨーク２１、２２に収納された巻線２１
ｂ、２２ｂとから構成されるとともに、各ヨーク２１、
２２の外周縁を前記筒状フレーム１１内に圧入してこの
筒状フレーム１１内に取り付けられている。The stator 20 has yokes 21 and 22 formed in the center thereof with annular spaces 21a and 22a in which a rotor 30 formed by an annular wall is rotatably positioned.
And the winding 21 housed in each of the yokes 21 and 22.
b, 22b, and each yoke 21,
The outer peripheral edge of 22 is press-fitted into the tubular frame 11 and is mounted in the tubular frame 11.
【００１７】つぎに、前記アクチュエータとしての回転
子３０は、合成樹脂からなる芯体３１とこの芯体３１の
外周にこの芯体３１と一体成型により取り付けられた円
筒状の永久磁石３２とから構成されている。そして、こ
の芯体３１の中心部には一端側を開口し、内周面にねじ
機構の一部を構成する雌ねじ３３ａを形成した軸穴３３
が設けられ、また、この芯体３１の一側つまり軸穴３３
の開口側にはこの軸穴３３よりも径大に形成した環状壁
からなる嵌合軸３４ａが形成されている。また、前記一
側と対向する他側つまり軸穴３３の底部側には外方に突
出させて嵌合軸３４ｂが一体的に形成されている。そし
て、前記嵌合軸３４ａおよび３４ｂにはそれぞれボール
ベアリング３６ａおよび３６ｂが取り付けられており、
これらボールベアリング３６ａおよび３６ｂを前記蓋状
フレーム１２の軸受収納部１２ｂおよび筒状フレーム１
１の軸受収納部１１ａに嵌合することにより、回転子３
０は筐体１０内に回転自在に配設されているものであ
る。Next, the rotor 30 as the actuator is composed of a core body 31 made of synthetic resin and a cylindrical permanent magnet 32 attached to the outer periphery of the core body 31 by integral molding with the core body 31. Has been done. A shaft hole 33 is formed by opening one end side in the center of the core body 31 and forming an internal thread 33a forming a part of a screw mechanism on the inner peripheral surface.
Is provided on one side of the core body 31, that is, the shaft hole 33.
A fitting shaft 34a formed of an annular wall having a diameter larger than that of the shaft hole 33 is formed on the opening side of the. A fitting shaft 34b is integrally formed on the other side facing the one side, that is, on the bottom side of the shaft hole 33 so as to project outward. Ball bearings 36a and 36b are attached to the fitting shafts 34a and 34b, respectively.
These ball bearings 36a and 36b are used as the bearing housing portion 12b of the lid-shaped frame 12 and the tubular frame 1.
The rotor 3 is fitted into the bearing housing portion 11a of the first rotor 3
Reference numeral 0 denotes a member that is rotatably arranged in the housing 10.
【００１８】つぎに、リードスクリュー軸４０は、その
一端側には前記回転子３０の芯体３１に設けられた雌ね
じ３３ａに螺合するねじ機構の一部を構成し前記雌ねじ
３３ａとでねじ機構を構成する雄ねじ４１が形成され、
また、他端側には前記摺動軸受１３のＤ字状の軸孔１３
ａと同一形状とした断面Ｄ字状に形成されるとともにこ
の軸孔１３ａ内を摺動できる摺動軸部４０ａが形成され
ている。そして、前記雄ねじ４１が形成されたリードス
クリュー軸４０は、前記回転子３０が正逆回転すること
によって前記摺動軸受１３の軸孔１３ａによって回転が
規制されて軸方向に沿って前進（図１の矢印ａ方向）ま
たは後進（図１の矢印ｂ方向）するように動作し、前記
回転子３０の回転トルクを直線方向の推力として出力す
るものである。Next, the lead screw shaft 40 constitutes, at one end side thereof, a part of a screw mechanism that is screwed into an internal screw 33a provided on the core body 31 of the rotor 30. The internal screw 33a and the internal screw 33a form a screw mechanism. A male screw 41 constituting the
The D-shaped shaft hole 13 of the sliding bearing 13 is provided on the other end side.
A sliding shaft portion 40a is formed which has the same shape as a and has a D-shaped cross section and which can slide in the shaft hole 13a. The lead screw shaft 40 formed with the male screw 41 is prevented from rotating by the shaft hole 13a of the sliding bearing 13 as the rotor 30 rotates forward and backward, and moves forward along the axial direction (FIG. 1). In the direction of arrow a) or in the reverse direction (direction of arrow b in FIG. 1) to output the rotational torque of the rotor 30 as a thrust in the linear direction.
【００１９】そして、図２に示すように前記ねじ機構を
構成するリードスクリュー軸４０に形成した雄ねじ４１
のフランク角度α１を回転体の芯体３１に形成した雌ね
じ３３ａのフランク角度α２よりも小さく設定して、両
ねじ４１と３３ａのフランク角度を意図的に異ならせた
場合は、接点径ｄ2 の値は雄ねじ４１の山側に移動して
大きくなるとともに、この接点径ｄ2 は雄ねじ１００の
ねじ山の角部４１ａとこの角部４１ａに当接する雌ねじ
３３ａの谷部の面つまりフランクの面との接点で定ま
り、この接点径ｄ2 によって定まる伝達係数Ｋによっ
て、回転子３０の回転トルクはリードスクリュー軸４０
に伝達される。また、図３に示すように雄ねじ４１のフ
ランク角度α１を雌ねじ３３ａのフランク角度α２より
も大きく設定して、両ねじ４１と３３ａのフランク角度
を意図的に異ならせた場合は、接点を雄ねじ１００の谷
側に移動させて、接点径ｄ2 の値を小さくできるととも
に、この接点径ｄ2 は雌ねじのねじ山の角部３３ｂとこ
の角部３３ｂに当接する雄ねじ４１の谷部の面つまりフ
ランクの面との接点で定まり、この接点径ｄ2 によって
定まる伝達係数Ｋによって、回転子３０の回転トルクは
リードスクリュー軸４０に伝達される。Then, as shown in FIG. 2, a male screw 41 formed on the lead screw shaft 40 constituting the screw mechanism.
Of the flank angle α1 rotator female screw 33a formed in the core body 31 is set smaller than the flank angle [alpha] 2, if having different flank angles of both screws 41 and 33a to intentionally contact diameter d 2 The value increases as it moves to the crest side of the male screw 41, and the contact diameter d 2 becomes larger between the corner portion 41a of the thread of the male screw 100 and the surface of the trough portion of the female screw 33a that abuts on this corner portion 41a, that is, the flank surface. The rotational torque of the rotor 30 is determined by the contact point, and the rotational torque of the rotor 30 is determined by the transmission coefficient K determined by the contact diameter d 2 .
Is transmitted to Further, as shown in FIG. 3, when the flank angle α1 of the male screw 41 is set to be larger than the flank angle α2 of the female screw 33a and the flank angles of the both screws 41 and 33a are intentionally made different, the contact point is set to the male screw 100. The contact diameter d 2 can be decreased by moving the contact diameter d 2 to the valley side of the female screw thread, and the contact diameter d 2 is the surface or flank of the valley portion of the male screw 41 which abuts on the corner portion 33 b of the thread of the female screw. The rotational torque of the rotor 30 is transmitted to the lead screw shaft 40 by the transmission coefficient K determined by the contact point with the surface of the rotor and determined by the contact diameter d 2 .
【００２０】そして、上記のように両ねじ４１、３３ａ
のそれぞれフランク角度を意図的に異ならせることによ
って、接点径ｄ2 を定めるようにした場合は両ねじ４
１、３３ａの製造上の誤差等が生じたとしてもフランク
角度を同一にした場合のように誤差の程度によって、両
ねじ３３ａ、４１との接点がフランクの面に沿って移動
することにより生じる接点径ｄ2 のバラツキを防止で
き、接点径ｄ2 を略一定にできるものである。Then, as described above, both screws 41, 33a
When the contact diameter d 2 is determined by intentionally making the flank angle of each screw different,
Even if a manufacturing error or the like of 1 or 33a occurs, a contact point generated by moving the contact points of both screws 33a and 41 along the surface of the flank depending on the degree of the error, such as when the flank angles are the same. It is possible to prevent variations in the diameter d 2 and to make the contact diameter d 2 substantially constant.
【００２１】因みに、図２において、α１＝１３度、α
２＝１５度、接点径ｄ2 ＝ねじの呼び径＝０．４ｃｍ、
回転トルク＝５．００Ｋｇ−ｃｍとし、その他のパラメ
ーターを同一とした場合の計算結果は、伝達係数Ｋは
０．２９４となり、また、推力Ｐｆは４．２５３Ｋｇと
なる。By the way, in FIG. 2, α1 = 13 degrees, α
2 = 15 degrees, contact diameter d 2 = nominal diameter of screw = 0.4 cm,
When the rotation torque is 5.00 Kg-cm and the other parameters are the same, the calculation result shows that the transmission coefficient K is 0.294 and the thrust Pf is 4.253 Kg.
【００２２】また、図３において、α１＝１７度、α２
＝１５度、接点径ｄ2 ＝ねじの谷径＝０．２５５、回転
トルク＝５．００Ｋｇとしその他のパラメーターを同一
とした場合の伝達係数Ｋは０．２７６となり、また、推
力Ｐｆは４．５３０Ｋｇとなる。Further, in FIG. 3, α1 = 17 degrees, α2
= 15 degrees, contact diameter d 2 = screw root diameter = 0.255, rotation torque = 5.00 Kg, and the other parameters are the same, the transmission coefficient K is 0.276, and the thrust Pf is 4. It becomes 530 Kg.
【００２３】この結果から明らかなように、雌ねじ３３
ａのフランク角度＝１５度と一定にし、回転トルクを
５．００Ｋｇ−ｃｍと一定とした場合であっても、雄ね
じ４１のフランク角度α１をそれぞれ１３度および１７
度と意図的に異ならせ、接点径ｄ2 を大きくした場合と
逆に小さくした場合とでは、大きくした場合の推力Ｐｆ
は４．２５３Ｋｇであり、小さくした場合の推力Ｐｆは
４．５３０Ｋｇとなり、両者間には約７％の差異が生じ
る。As is clear from this result, the female screw 33
Even when the flank angle of a is constant at 15 degrees and the rotation torque is constant at 5.00 Kg-cm, the flank angle α1 of the male screw 41 is 13 degrees and 17 degrees, respectively.
The thrust force Pf when the contact diameter d 2 is increased and when the contact diameter d 2 is decreased, by intentionally varying
Is 4.253 Kg, and the thrust Pf when it is reduced is 4.530 Kg, and there is a difference of about 7% between them.
【００２４】このことは、従来の回転子アクチュエータ
のねじ機構のように、両ねじのフランク角度を同一に設
定した場合、製造上の誤差等により仮に接点径ｄ2 が雄
ねじの谷径側から山径側まで亘って変化するようなバラ
ツキが生じると回転トルクが一定であったとしてもリー
ドスクリュー軸４０に伝達される推力は約７％のバラツ
キが生じることになり、この推力のバラツキは上述した
ように振動、騒音あるいは動作不良の発生原因となるも
のである。This is because when the flank angles of both screws are set to be the same as in the screw mechanism of the conventional rotor actuator, the contact diameter d 2 is temporarily increased from the root diameter side of the male screw due to manufacturing errors or the like. When the variation that changes up to the radial side occurs, even if the rotation torque is constant, the thrust transmitted to the lead screw shaft 40 has a variation of about 7%, and the variation of the thrust is described above. As described above, it causes vibration, noise or malfunction.
【００２５】しかし、この実施の形態のように両ねじ３
３ａ、４１のフランク角度α１、α２を所望の接点径と
なるように意図的に異ならせ前記接点径を雄ねじ（雌ね
じ）の谷側（山側）あるいは山側（谷側）に位置するよ
うに設定することによって、上述したようなねじの製造
上の誤差等に起因する接点径のバラツキを少なくするこ
とができ、リードスクリュー軸４０からバラツキの少な
い安定した推力を得ることができるものである。However, as in this embodiment, both screws 3
The flank angles α1 and α2 of 3a and 41 are intentionally made different so as to have a desired contact diameter, and the contact diameter is set to be located on the valley side (peak side) or the peak side (trough side) of the male screw (female screw). As a result, it is possible to reduce the variation in the contact diameter due to the above-described screw manufacturing error and the like, and it is possible to obtain a stable thrust with little variation from the lead screw shaft 40.
【００２６】つぎに、第二の実施の形態を図４ないし図
５を参照して説明する。なお、回転式アクチュエータと
してのステッピングモーターは、ねじ機構の構成を除い
て上記第一の実施の形態と同一構成であるので、同一部
分に同一符号を付してその説明は省略する。Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The stepping motor as a rotary actuator has the same structure as the first embodiment except for the structure of the screw mechanism, and therefore the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
【００２７】図４において５０はステッピングモーター
１が取り付けられる例えば内燃機関のアイドリング回転
速度制御装置あるいは自動車用エンジンの排気ガス再循
環システム装置等の装置の取付部であり、この取付部５
０に図示しない固定手段によって前記ステッピングモー
ター１は取り付けられている。この取付部５０には前記
リードスクリュー軸４０と軸心を一致させた軸孔５１が
形成されており、この軸孔５１には軸受５２が取り付け
られている。また、取付部５０には前記軸孔５１を囲ん
でこの軸孔５１よりも径大な環状壁５３によって形成さ
れたばね収納部５４が形成されている。そして、前記軸
受５２は作動軸５５が軸方向に摺動自在に挿入されてお
り、この作動軸５５の一端側の先端部には弁５６が設け
られており、また、他端側の先端部には円盤状のばね受
板５７が取り付けられている。そして、このばね受板５
７と前記ばね収納部５４の底壁５４ａとの間にはコイル
ばねからなるばね５８が配設され、このばね５８は作動
軸５５の前記他端側先端を前記リードスクリュー軸４０
の先端に当接させて、前記リードスクリュー軸４０を常
に図４において右方向（図４に矢印ａで示す方向）に付
勢するものであり、その結果リードスクリュー軸４０に
形成した雄ねじ４５は回転子３０に形成した雌ねじ３７
に対して圧力を加えるように作用している。In FIG. 4, reference numeral 50 denotes a mounting portion of a device to which the stepping motor 1 is mounted, such as an idling rotation speed control device for an internal combustion engine or an exhaust gas recirculation system device for an automobile engine.
The stepping motor 1 is attached to a fixing means (not shown). A shaft hole 51 whose shaft center coincides with the lead screw shaft 40 is formed in the mounting portion 50, and a bearing 52 is mounted in the shaft hole 51. Further, a spring accommodating portion 54 is formed in the mounting portion 50 so as to surround the shaft hole 51 and be formed by an annular wall 53 having a diameter larger than the shaft hole 51. An operating shaft 55 is slidably inserted in the bearing 52 in the axial direction, a valve 56 is provided at the tip of one end of the operating shaft 55, and a tip of the other end is provided. A disk-shaped spring receiving plate 57 is attached to the. And this spring receiving plate 5
7 and a bottom wall 54a of the spring accommodating portion 54 are provided with a spring 58 formed of a coil spring. The spring 58 has the other end of the operating shaft 55 at the other end thereof.
The lead screw shaft 40 is always urged in the right direction in FIG. 4 (the direction indicated by the arrow a in FIG. 4) by contacting the tip of the lead screw shaft 40, and as a result, the male screw 45 formed on the lead screw shaft 40 is Female screw 37 formed on the rotor 30
Acting to apply pressure to.
【００２８】また、前記弁５６は流体通路の通路壁６０
に形成した流路口６１を開閉するようになっている。こ
の弁５６は装置が停止しているときは開いた状態になっ
ているものであり、動作状態では弁５６にによって開閉
量が制御れるものである。そして、前記ばね５８は前記
ステッピングモーター１が装置の動作中に故障等して停
止したときに前記リードスクリュー軸４０を強制的に右
方向に移動させて弁５６を流路口６１から離間させて流
路口６１を開放状態に維持させるものである。Further, the valve 56 is a passage wall 60 of the fluid passage.
The flow path port 61 formed in the above is opened and closed. The valve 56 is in an open state when the apparatus is stopped, and in the operating state, the opening / closing amount is controlled by the valve 56. Then, the spring 58 forcibly moves the lead screw shaft 40 to the right when the stepping motor 1 stops due to a failure or the like during the operation of the apparatus, and causes the valve 56 to move away from the flow path port 61. The road opening 61 is maintained in an open state.
【００２９】そして、前記回転子３０に形成された雌ね
じ３７とリードスクリュー軸４０に形成された雄ねじ４
５から構成されるねじ機構は、図５に示すように回転子
３０の芯体３１に形成された雌ねじ３７のフランク角度
α３を一定としてリードスクリュー軸４０に形成された
雄ねじ４５のフランク角度のうち前記雄ねじ４５の圧力
側つまり前記ばね５８の付勢力に抗して前進する方向
（図５における矢印ｂ方向）に移動する際に、雌ねじ３
７のねじ山の角部３７ａが接触する側のフランク４５ａ
のフランク角度α４を遊び側つまり前記ばね５８の付勢
力が加わる方向（図における矢印ａ方向）に移動する際
に雌ねじ３７から力が加えられる側のフランク４５ｂの
フランク角度α５より大きく設定して構成したものであ
る。Then, the female screw 37 formed on the rotor 30 and the male screw 4 formed on the lead screw shaft 40.
As shown in FIG. 5, the screw mechanism composed of 5 has a constant flank angle α3 of the female screw 37 formed on the core body 31 of the rotor 30 among the flank angles of the male screw 45 formed on the lead screw shaft 40. When moving in the forward direction (direction of arrow b in FIG. 5) against the pressure side of the male screw 45, that is, the biasing force of the spring 58, the female screw 3
Flank 45a of the side where the corner 37a of the screw thread of 7 contacts
The flank angle .alpha.4 is set to be larger than the flank angle .alpha.5 of the flank 45b on the side to which force is applied from the female screw 37 when moving in the play side, that is, the direction in which the biasing force of the spring 58 is applied (the direction of arrow a in the figure). It was done.
【００３０】このように構成することによって、前記圧
力側の両ねじ３７、４５の接点径の値を小さくして伝達
係数Ｋを大きくでき、また、逆に遊び側の接点径の値を
大きくして伝達係数を小さくでき、このことによって前
記ばね５８の付勢力が加えられていたとしても、この影
響をそのまま受けることなくリードスクリュー軸４０の
往復方向の推力の差を小さくすることができ、この結果
回転子３０の回転トルクが一定であっても、リードスク
リュー軸４０の前進方向および後進方向に関係なくリー
ドスクリュー軸４０からは差の少ない推力を得ることが
できるものである。つまり前進および後進のリードスク
リュー軸４０の推力差を小さくすることができ、回転ト
ルクが一定であってもリードスクリュー軸４０に伝達さ
れる推力は超過することもなく、また、不足することも
なくしたがって推力の過不足による振動、騒音あるいは
動作不良を生じることを防止できるものである。With this construction, the contact diameter of the pressure side screws 37 and 45 can be reduced to increase the transmission coefficient K, and conversely the idle side contact diameter can be increased. The transmission coefficient can be reduced by this, and even if the biasing force of the spring 58 is applied, the difference in the thrust force of the reciprocating direction of the lead screw shaft 40 can be reduced without being affected by this. As a result, even if the rotational torque of the rotor 30 is constant, a thrust with a small difference can be obtained from the lead screw shaft 40 regardless of the forward and backward directions of the lead screw shaft 40. That is, the difference in thrust between the forward and reverse lead screw shafts 40 can be reduced, and the thrust transmitted to the lead screw shafts 40 will not exceed or be insufficient even if the rotational torque is constant. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of vibration, noise or malfunction due to excess or deficiency of thrust.
【００３１】上述の前進および後進方向のリードスクリ
ュー軸４０の推力差を小さくすることができることの理
解を助けるために数値的に表すと、いま例えば、ステッ
ピングモーター１の回転子３０の回転トルクＴｆを１Ｋ
ｇ−ｃｍ、圧力側の伝達係数Ｋを１．１（Ｋ＝１．１と
なるように両ねじのフランク角度を設定する）、遊び側
の伝達係数Ｋを０．９（Ｋ＝０．９となるように両ねじ
のフランク角度を設定する）、また、ばね５８の推力つ
まり付勢力を０．２Ｋｇと仮定して、これらの値を前記
（５）式に代入して、推力Ｐｆを求めると、リードスク
リュー軸４０の前進方向の推力Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ
＝１．１×１＝１．１となり、この値からばね５８の推
力０．２Ｋｇを減じると、リードスクリュー軸４０が作
動軸５５に与える推力は０．９Ｋｇとなる。Numerically, in order to facilitate understanding that the thrust difference of the lead screw shaft 40 in the forward and backward directions can be reduced, for example, the rotational torque Tf of the rotor 30 of the stepping motor 1 will now be described. 1K
g-cm, the pressure side transmission coefficient K is 1.1 (set the flank angles of both screws so that K = 1.1), and the play side transmission coefficient K is 0.9 (K = 0.9). Then, the flank angles of both screws are set so that the thrust force of the spring 58, that is, the urging force is assumed to be 0.2 kg, and these values are substituted into the formula (5) to obtain the thrust force Pf. And the thrust Pf in the forward direction of the lead screw shaft 40 is Pf = K · Tf
= 1.1 × 1 = 1.1, and if the thrust force of the spring 58, 0.2 kg, is subtracted from this value, the thrust force exerted by the lead screw shaft 40 on the actuating shaft 55 will be 0.9 kg.
【００３２】また、リードスクリュー軸４０の後進方向
の推力Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ＝１×０．９＝０．９Ｋ
ｇとなり、この値にばね５８の推力０．２Ｋｇを加える
と、リードスクリュー軸４０が作動軸５５に与える推力
は１．１Ｋｇとなる。したがって、前進および後進方向
の推力の差は０．２Ｋｇとなる。The thrust Pf in the reverse direction of the lead screw shaft 40 is Pf = K · Tf = 1 × 0.9 = 0.9K
g, and when the thrust force of the spring 58 of 0.2 kg is added to this value, the thrust force given to the operating shaft 55 by the lead screw shaft 40 becomes 1.1 kg. Therefore, the difference between the thrust forces in the forward and reverse directions is 0.2 Kg.
【００３３】これに対して、図１に示すようにつまり従
来のように両ねじのフランク角度を同一とするとともに
圧力側のフランク角度と遊び側のフランク角度を同一と
するとし、そして、ステッピングモーターの回転子の回
転トルクＴｆを１Ｋｇ−ｃｍ、圧力側および遊び側の伝
達係数Ｋをそれぞれ１、また、ばね５８の推力つまり付
勢力を０．２Ｋｇと仮定して、これらの値を前記（５）
式に代入して、推力Ｐｆを求めると、リードスクリュー
軸４０の前進方向の推力Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ＝１×
１＝１となり、この値からばね５８の推力０．２Ｋｇを
減じると、リードスクリュー軸４０が作動軸５５に与え
る推力は０．８Ｋｇとなる。On the other hand, as shown in FIG. 1, that is, it is assumed that the flank angles of both screws are the same and the flank angle on the pressure side and the flank angle on the idle side are the same as in the conventional case, and the stepping motor is the same. Assuming that the rotation torque Tf of the rotor of 1 is 1 Kg-cm, the transmission coefficient K on the pressure side and the play side is 1 and the thrust of the spring 58, that is, the urging force is 0.2 Kg, these values are given in the above (5 )
When the thrust Pf is obtained by substituting in the formula, the thrust Pf in the forward direction of the lead screw shaft 40 is Pf = K · Tf = 1 ×
1 = 1, and when the thrust of the spring 58 of 0.2 kg is subtracted from this value, the thrust of the lead screw shaft 40 on the actuating shaft 55 becomes 0.8 kg.
【００３４】また、リードスクリュー軸４０の後進方向
の推力Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ＝１×１＝１Ｋｇとな
り、この値にばね５８の推力０．２Ｋｇを加えると、リ
ードスクリュー軸４０が作動軸５５に与える推力は１．
２Ｋｇとなる。したがって、前後方向の推力の差は０．
４Ｋｇとなり、上記のように圧力側と遊び側のフランク
角度を変えてた場合に比べてそのリードスクリュー軸４
０の前進および後進方向の推力の差が大きくなることが
理解でる。この差は上述したように振動、騒音あるいは
推力不足等による動作不良等の発生原因となるものであ
る。The thrust Pf in the reverse direction of the lead screw shaft 40 is Pf = K · Tf = 1 × 1 = 1 Kg. When the thrust force of the spring 58 of 0.2 Kg is added to this value, the lead screw shaft 40 operates. The thrust applied to the shaft 55 is 1.
It will be 2 kg. Therefore, the difference in thrust in the front-back direction is 0.
4 kg, which is different from the case where the flank angles on the pressure side and the play side are changed as described above, the lead screw shaft 4
It can be understood that the difference in thrust in the forward and reverse directions of 0 becomes large. As described above, this difference causes a malfunction such as vibration, noise or insufficient thrust.
【００３５】なお、この第二の実施の形態においても両
ねじのフランク角度を意図的に異ならせていることから
両ねじの製造上の誤差等が生じる接点径のバラツキを少
なくすることができることは、前記第一の実施の形態の
場合と同様である。In the second embodiment as well, since the flank angles of both screws are intentionally made different, it is possible to reduce the variation of the contact diameter which causes an error in manufacturing the both screws. The same as in the case of the first embodiment.
【００３６】なお、ねじ機構におけるねじの形状を図６
に示すように雄ねじ６０および雌ねじ７０のそれぞれの
圧力側のフランク６１、７１および遊び側のフランク６
２、７２の形状をそれぞれ異なる階段状とすること、つ
まり雄ねじ６０ねじ（雌ねじ７０）の外径（谷径）と谷
径（外径）における圧力側と遊び側のフランクの形状を
異ならせることにより、ねじの外径と谷径との差を大き
くできることから、両接点径の差を大きくでき、したが
って、伝達係数の差を大きくきるものである。このこと
は、第二の実施の形態の場合のようにリードスクリュー
軸４０を一方方向にばね等により付勢されている場合の
ように移動方向によって異なる推力が要求されている回
転式アクチュエータに特に有効である。The shape of the screw in the screw mechanism is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the flanks 61 and 71 of the male screw 60 and the female screw 70 on the pressure side and the flank 6 of the play side, respectively.
To make the shapes of 2 and 72 different from each other, that is, to make the outer diameter (valley diameter) of the male screw 60 screw (female screw 70) and the flank shape on the pressure side and the play side of the valley diameter (outer diameter) different. As a result, the difference between the outer diameter and the root diameter of the screw can be increased, so that the difference between both contact diameters can be increased, and thus the difference in the transmission coefficient can be increased. This is especially true for rotary actuators that require different thrust forces depending on the direction of movement, such as when the lead screw shaft 40 is biased in one direction by a spring or the like as in the second embodiment. It is valid.
【００３７】このようにねじの外径および谷径の圧力側
および遊び側のフランクの形状を階段形状とするととも
に両フランク形状を異ならせるようにした場合は、図６
に二点鎖線で示す第一の実施の形態または第二の実施の
形態の場合のねじ機構のにおけるねじ山の外径ｒ１より
も大きな外径Ｒ１とすることができ、両ねじ６０、７０
の遊び側のそれぞれのフランク角度α６、α８が同じで
あっても接点径を大きくして伝達係数を小さくでき、ま
た、谷径ｒ２よりも小さな谷径Ｒ２とすることができる
ことから、両ねじ６０、７０の圧力側のそれぞれのフラ
ンク角度α７、α９が同じであっても接点径を小さくし
て伝達係数を大きくできるものである。したがって、例
えば第二の実施の形態における圧力側の伝達係数より大
きな伝達係数とすることができ、また、遊び側の伝達係
数より小さな伝達係数とすることがでるものであり、こ
れを仮に前記第二の実施の形態における圧力側の伝達係
数１．１に対して１．２とし、また、前記第二の実施の
形態における遊び側の伝達係数０．９に対して０．８と
して、そして、上記第二の実施の形態における場合と同
様に、ステッピングモーター１の回転子３０の回転トル
クＴｆを１Ｋｇ−ｃｍ、また、ばね５８の推力つまり付
勢力を０．２Ｋｇと仮定して、これらの値を前記（５）
式に代入して、前後方向の推力Ｐｆを求めると、リード
スクリュー軸の前進方向の推力Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ
＝１．２×１＝１．２となり、この値からばね５８の推
力０．２を減じると、リードスクリュー軸４０が作動軸
５５に与える推力は１．０Ｋｇとなる。When the pressure-side and play-side flanks of the outer diameter and the root diameter of the screw are formed in a staircase shape and the flank shapes are made different from each other as shown in FIG.
It is possible to make the outer diameter R1 larger than the outer diameter r1 of the thread in the screw mechanism in the case of the first embodiment or the second embodiment shown by the two-dot chain line in FIG.
Even if the flank angles α6 and α8 on the play side are the same, the contact diameter can be increased to reduce the transmission coefficient, and the root diameter R2 can be set smaller than the root diameter r2. Even if the flank angles α7 and α9 on the pressure side of the pressure sensors 70 and 70 are the same, the contact diameter can be reduced and the transmission coefficient can be increased. Therefore, for example, the transmission coefficient can be set to be larger than the transmission coefficient on the pressure side in the second embodiment, and can be set to be smaller than the transmission coefficient on the play side. The transmission coefficient on the pressure side in the second embodiment is set to 1.2, and the transmission coefficient on the idle side is set to 0.8 in the second embodiment, and 0.8. As in the case of the second embodiment, assuming that the rotation torque Tf of the rotor 30 of the stepping motor 1 is 1 Kg-cm and the thrust force of the spring 58, that is, the urging force is 0.2 Kg, these values are obtained. The above (5)
When the thrust force Pf in the front-rear direction is obtained by substituting in the equation, the thrust force Pf in the forward direction of the lead screw shaft is Pf = K · Tf
= 1.2 × 1 = 1.2, and by subtracting the thrust 0.2 of the spring 58 from this value, the thrust given to the operating shaft 55 by the lead screw shaft 40 becomes 1.0 Kg.
【００３８】また、リードスクリュー軸の後進方向の推
力Ｐｆは、Ｐｆ＝Ｋ・Ｔｆ＝１×０．８＝０．８Ｋｇと
なり、この値にばね５８の推力０．２Ｋｇを加えると、
リードスクリュー軸４０が作動軸５５に与える推力は
１．０Ｋｇとなり、前後方向の推力は同一となり両者の
差をなくすることができるものである。Further, the thrust force Pf in the backward direction of the lead screw shaft is Pf = K · Tf = 1 × 0.8 = 0.8 Kg. If the thrust force of the spring 58, 0.2 Kg, is added to this value,
The thrust applied by the lead screw shaft 40 to the operating shaft 55 is 1.0 kg, and the thrust in the front-rear direction is the same, so that the difference between the two can be eliminated.
【００３９】この前後方向の推力を同一にすることによ
り振動、騒音あるいは推力不足等による動作不良をなく
し回転式アクチュエータの動作を安定させることができ
るものてある。By making the thrust forces in the front and rear directions the same, it is possible to eliminate malfunctions due to vibration, noise, insufficient thrust, etc., and stabilize the operation of the rotary actuator.
【００４０】なお、図６ではねじの外径と谷径の両方の
フランクの形状を異ならせるようにしたが、これはいず
れか一方のフランクの形状を異ならせるようにしても、
接点径の差は両方を異ならせる場合に比べて大きくする
ことができないものの、フランクの形状を異ならせない
ものに比べて接点径の差を大きくできるものである。In FIG. 6, the shapes of the flanks of both the outer diameter and the root diameter of the screw are made different. However, even if the shape of either one of the flanks is made different,
Although the difference in contact diameter cannot be made larger than in the case where both are made different, the difference in contact diameter can be made larger than that in the case where the shapes of the flanks are not made different.
【００４１】[0041]
【発明の効果】上記のように構成した請求項１記載の発
明は、ねじ機構の雄ねじと雌ねじのフランク角度を意図
的に異ならせて、接点位置を所定の方向に意図的に移動
させるこてにより、製造上の誤差等による接点径の変動
を少なくすることがてき、したがって伝達係数の変動を
少なくし、アクチュエータから伝達されるリードスクリ
ュー軸の推力の変動を少なくできるという効果を奏する
ものである。また、請求項２記載の記載の発明は、前記
請求項１記載の発明の効果に加えて、往復動方向の推力
が異なる場合におけるリードスクリュー軸においてもリ
ードスクリュー軸の往復方向の推力の差を小さくでき、
振動、騒音あるいは動作不良の発生とを防止できるとい
う効果を奏するものである。また、請求項３記載の発明
は、それぞれ請求項１の発明および請求項２記載の発明
の効果に加えて、広範囲に亘り接点径を設定ができると
いう効果を奏するものである。According to the invention described in claim 1, which has the above-described structure, the iron angle of the male screw and the female screw of the screw mechanism is intentionally made different, and the contact position is intentionally moved in a predetermined direction. By doing so, it is possible to reduce fluctuations in the contact diameter due to manufacturing errors and the like. Therefore, it is possible to reduce fluctuations in the transmission coefficient and fluctuations in the thrust of the lead screw shaft transmitted from the actuator. . Further, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the invention according to claim 2 provides a difference in thrust force in the reciprocating direction of the lead screw shaft in the case where the thrust force in the reciprocating direction is different. Can be made smaller,
It is possible to prevent the occurrence of vibration, noise or malfunction. In addition to the effects of the invention of claim 1 and the invention of claim 2, the invention of claim 3 has an effect that the contact diameter can be set over a wide range.
【図１】本発明の第一の実施の形態の回転式アクチュエ
ータの断面図。FIG. 1 is a sectional view of a rotary actuator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記実施の形態のねじ機構の作用示す要部断面
図。FIG. 2 is a sectional view of an essential part showing the operation of the screw mechanism of the above embodiment.
【図３】上記実施の形態のねじ機構の作用を示す要部断
面図。FIG. 3 is a sectional view of an essential part showing the operation of the screw mechanism of the above embodiment.
【図４】本発明の第二の実施の形態の回転式アクチュエ
ータの断面図。FIG. 4 is a sectional view of a rotary actuator according to a second embodiment of the invention.
【図５】上記実施の形態のねじ機構の作用を示す要部断
面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing the operation of the screw mechanism of the above embodiment.
【図６】上記各実施の形態におけるねじ機構の他の実施
の形態を示す要部断面図。FIG. 6 is a sectional view of an essential part showing another embodiment of the screw mechanism in each of the above embodiments.
【図７】従来の回転式アクチュエータのねじ機構の要部
断面図。FIG. 7 is a sectional view of a main part of a screw mechanism of a conventional rotary actuator.
【図８】上記従来のねじ機構の作用を示す要部断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of an essential part showing the operation of the conventional screw mechanism.
１ 回転式アクチュエータ ３０ 回転子（アクチュエータ） ３３ａ、３７ 回転子に形成した雌ねじ（ねじ機構の
一部） ４０ リードスクリュー軸（出力軸） ４１、４５ リードスクリュー軸に形成した雄ねじ
（ねじ機構の一部） α１、α２ フランク角度 ｄ2 接点径DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 rotary actuator 30 rotor (actuator) 33a, 37 female screw formed on rotor (part of screw mechanism) 40 lead screw shaft (output shaft) 41, 45 male screw formed on lead screw shaft (part of screw mechanism) ) Α1, α2 flank angle d 2 Contact diameter
Claims (3)
て直線方向の推力に変化して出力軸に伝達する回転式ア
クチュエータにおいて、前記ねじ機構をそれぞれ異なる
フランク角度を有する雄ねじと雌ねじとで構成し前記両
ねじの接点径を定める接点位置を略一定にしたことを特
徴とする回転式アクチュエータ。1. A rotary actuator for converting a rotational force of an actuator into a thrust force in a linear direction by a screw mechanism and transmitting the thrust force to an output shaft, wherein the screw mechanism comprises a male screw and a female screw each having different flank angles. A rotary actuator characterized in that a contact position that determines a contact diameter of a screw is made substantially constant.
接点径より小とするように前記両ねじのフランク角度を
異ならせたことを特徴とする請求項１記載の回転式アク
チュエータ。2. The rotary actuator according to claim 1, wherein the flank angles of the screws are different so that the contact diameter on the pressure side of the screw mechanism is smaller than the contact diameter on the idle side.
径の少なくとも一方の圧力側フランクと遊び側フランク
の形状を異ならせたことを特徴とする請求項１または請
求項２記載の回転式アクチュエータ。3. The rotary actuator according to claim 1, wherein in the screw mechanism, the pressure flank and the play flank of at least one of the root diameter and the outer diameter of the screw have different shapes. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25973795A JPH09100893A (en) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | Rotation type actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25973795A JPH09100893A (en) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | Rotation type actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100893A true JPH09100893A (en) | 1997-04-15 |
Family
ID=17338256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25973795A Pending JPH09100893A (en) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | Rotation type actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100893A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2384040A (en) * | 2001-12-12 | 2003-07-16 | Tokai Rika Co Ltd | Threaded mirror adjusting mechanism |
| JP2012055031A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Nidec Sankyo Corp | Motor |
| JP2014167333A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Nitto Seiko Co Ltd | Locking screw |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP25973795A patent/JPH09100893A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2384040A (en) * | 2001-12-12 | 2003-07-16 | Tokai Rika Co Ltd | Threaded mirror adjusting mechanism |
| US6789909B2 (en) | 2001-12-12 | 2004-09-14 | Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki | Mirror device for vehicle |
| GB2384040B (en) * | 2001-12-12 | 2005-07-13 | Tokai Rika Co Ltd | Mirror device for vehicle |
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| CN102386745A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 日本电产三协株式会社 | Motor |
| JP2014167333A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Nitto Seiko Co Ltd | Locking screw |
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